中藥材秸稈基質對馬鈴薯脫毒苗農藝性狀及產量的影響

張娟寧師麗麗張海杰徐靖嵐劉全亮石建業姚喬花張緒成韓儆仁

(1.定西市農業科學研究院，甘肅 定西 743000；2.定西市生態環境監測中心，甘肅 定西 743000；3.定西市安定區農業技術服務中心，甘肅 定西 743000；4.甘肅省農科院，甘肅 蘭州 730070)

使用基質栽培脫毒苗繁殖微型薯是馬鈴薯種薯生產的主要方法之一，常見的基質主要是以蛭石或者蛭石添加草炭為主[1]，但是蛭石在反復使用會造成各種鹽分的積累和病毒的傳染，從而影響脫毒苗的生長與微型薯的產量[2]，現在定西市生產馬鈴薯原原種所用的栽培基質主要是蛭石，且蛭石使用過后不能有效重復利用，用量只增不減，造成生產成本高和污染環境嚴重等問題[3]。韓小女等研究出玉米秸稈基質生產的脫毒微型薯節約成本0.05元/粒[4]，李爽研究出玉米秸稈可與草炭及蛭石混配用來生產馬鈴薯微型薯[5]，但很少有人將中藥材秸稈作為基質用于馬鈴薯原原種生產。據統計，定西市中藥材年種植面積穩定在13.33萬hm2，秸稈資源豐富，但目前中藥材生產中秸稈等廢棄物大量閑置，生物質資源浪費，影響農村生態環境，因此，探索出高產、優質、低成本且能減少環境污染的栽培基質，實現中藥材秸稈生態循環綜合利用，保護農村生態環境，為當地馬鈴薯產業升級提供新的技術迫在眉睫。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗品種

“大西洋”脫毒苗，由定西禾豐農業科技發展有限公司提供。

1.1.2 試驗材料

試驗中使用的中藥材廢棄物基質是黃芪和黨參混合秸稈粉碎至5cm左右，加入枯草芽孢桿菌、有機物料腐熟劑、0.5%尿素，水分控制在60%，通過堆腐好氧發酵3個月左右后曬干后粉碎過10mm篩網。

1.2 試驗設計

采用單因素設計，3次重復，小區面積為0.3m2，各小區基質體積相同，種植密度均為210株·m-2。試驗設置見表1。

表1 不同基質試驗設計表

1.3 試驗概況

本試驗在定西市安定區香泉鎮網棚內，該地區海拔2053～2556m，年平均氣溫6.90℃，年降水量400mm左右，無霜期140d。采用馬鈴薯原原種種植育苗盤栽培，移栽前按試驗設計配制好基質，扦插后管理措施同蛭石種植技術相同。

1.4 指標測定

1.4.1 脫毒苗成活率

馬鈴薯脫毒苗定植后，脫毒苗壓苗前(15d)，測定單位面積(1m2)脫毒苗成活率。

1.4.2 基質含水量

每次噴水前對基質的含水分量進行測定1次，監測不同栽培基質的持水保墑能力。

1.4.3 脫毒苗生長勢

定植后，脫毒苗壓苗前，每隔5d在每小區取樣5株測定脫毒苗植株高度、葉片數、莖粗。全生育期壓苗后，每隔7d在每小區取樣5株測定植株高度、葉片數、莖粗。

1.4.4 產量

原原種收獲前測定單位面積(1m2)結薯總粒數。合格數：薯塊重量≥20g的粒數，10～20g的粒數，5～10g的粒數，2～5g的粒數。不合格數：薯塊重量≤2g的粒數。

1.5 數據處理

試驗數據使用Excel 2010進行統計匯總，并使用SPSS 20對各處理數據進行方差分析和最小顯著性檢驗(LSR法)。

2 結果與分析

2.1 不同栽培基質對馬鈴薯脫毒苗成活率的影響

不同栽培基質由于其理化性質、物理狀態不同都會不同程度影響馬鈴薯脫毒苗的扦插、緩苗、成活率及后期成長，秸稈基質同礦物質基質相比，秸稈纖維粗細不一，容易成絲成團，在脫毒苗扦插過程中會造成脫毒苗根部斷裂等。從表2可以看出，不同栽培基質對馬鈴薯脫毒苗成活率的影響由高到低依次為T1>T3>T4>T7>T2>T6>T5。試驗結果表明，T1(蛭石)栽培的脫毒苗成活率最高，成活率為92.93%，蛭石同秸稈基質相比，顆粒大小均一，澆水濕透后水分散失快，容易變得松散，利于脫毒苗的扦插，扦插不容易造成脫毒苗根部及莖稈的斷裂，因此成活率相比較生物基質成活高。

表2 不同栽培基質對試管苗成活率比較

表3 馬鈴薯脫毒苗定植前不同栽培基質對脫毒苗生長的影響

表4 馬鈴薯脫毒苗壓苗后不同栽培基質對脫毒苗生長的影響

2.2 不同栽培基質對馬鈴薯脫毒苗移植后生長的影響

不同栽培基質對馬鈴薯脫毒苗移栽后對葉片數、株高、莖粗影響各不相同，根據馬鈴薯脫毒苗移栽后的管理技術，主要分2個階段進行比較，第1階段為移栽后至壓苗前生長階段，第2階段為壓苗后生長階段。

圖1 壓苗前不同栽培基質對脫毒苗株高的影響

圖2 壓苗前不同栽培基質對脫毒苗莖粗的影響

不同栽培基質對馬鈴薯脫毒苗壓苗前期的株高和莖粗影響顯著，同時脫毒苗株高和莖粗成反比，生長快的莖稈細，生長慢的莖稈粗。生物基質同礦物質基質相比，脫毒苗較短，但莖稈較粗，主要原因為脫毒苗生長前期對于自由水的需求較多，礦物質蛭石能夠釋放轉移更多的水給脫毒苗，生物質基質秸稈基質，自身吸水能力較強，釋放水緩慢，因此前期蛭石有利于脫毒苗快速生長。

同壓苗前相比，馬鈴薯脫毒苗處于生長水肥高需求階段，從圖3、圖4可以看出，采用黃芪秸稈基質栽培的脫毒苗生長快速，壓苗后10d，黃芪秸稈基質栽培的馬鈴薯脫毒苗生長旺盛，較其它6種基質相比，生長快，同時莖粗也處于中級水平，主要原因是黃芪秸稈基質生物質和養分含量高，養分供給充分。

圖3 壓苗后不同栽培基質對脫毒苗株高的影響

圖4 壓苗后不同栽培基質對脫毒苗莖粗的影響

2.3 不同栽培基質對脫毒苗長整齊度及病害影響

通過定期觀察發現，不同栽培基質對脫毒苗生長的影響不同，前期差異主要集中在苗子的整齊度上，從表5可以看出，T1、T2、T3、T4脫毒苗生長整齊，T5、T6、T7出現高低差異，但不明顯，呈現相對整齊。生長過程中T2、T5沒有病害發生；生長后期，T1葉片較淺，其他無明顯差異，主要原因為T1為純蛭石，其他都含有秸稈基質，收獲前枯萎率由高到低依次為T1>T5>T7>T3>T2>T6>T4。

表5 不同栽培基質對脫毒苗長勢和病蟲害的影響

2.4 不同栽培基質在馬鈴薯脫毒苗生產過程中持水力比較

馬鈴薯脫毒苗在生長過程中受基質氣水比和基質含水量的影響較大，基質儲藏水分的多少由基質持水孔細度大小決定，因此評價基質在作物生長過程中的含水量對于評價基質具有重要意義。基質在同等噴灌條件下，不同的基質在不同時間下含水不同，從表6、圖5可以看出，在脫毒苗生長25d后，基質含水量由高到低依次為T2>T3>T4>T5>T1>T7>T6，表明中藥材廢棄物基質的保水性優于礦物基質蛭石，主要原因是秸稈基質的水分蒸發量少于礦物質基質的蒸發量。

圖5 不同栽培基質在馬鈴薯脫毒苗生產過程中含水量

圖6 不同栽培基質對馬鈴薯原原種結薯數和合格粒數的影響

表6 不同栽培基質在馬鈴薯脫毒苗生產過程中含水量

2.5 不同栽培基質對馬鈴薯原原種產量的影響

從表7可以看出，栽培基質不同馬鈴薯原原種的產量不同，中藥材黃芪秸稈基質馬鈴薯原原種產量最高，產量為413.3粒·m-2，比蛭石高16.4%，合格薯數為262.2粒·m-2，比蛭石高1.7%。同時，未合格的原原種數量也高，說明中藥材廢棄物基質有利于馬鈴薯脫毒苗結薯，如果適當地延長生長時間，中藥材廢棄物基質的合格薯數量有望增加更多。

表7 不同栽培基質對馬鈴薯原原種產量的影響

3 結論與討論

通過中藥材秸稈基質在馬鈴薯原原種中的繁育應用，中藥材秸稈基質完全符合馬鈴薯原原的繁育要求，同礦物質基質(蛭石)相比較，中藥材秸稈基質在馬鈴薯脫毒苗生長中后期優勢更加明顯，能夠給脫毒苗生長提供更多的養分，有利于馬鈴薯原原種的結薯和膨大，特別是處理T2(100%黃芪秸稈基質)表現最為突出，T7(50%黃芪加50%黨參復合秸稈基質加15%蛭石)次之；但是脫毒苗生長前期礦物質基質持水穩定性和脫毒苗成活率均好于中藥材基質。實驗中所用的中藥材秸稈基質為人工粉碎，人工翻堆腐熟而成，沒有形成工廠化，所以生產成本相對較高，但是中藥材秸稈基質搭配的蛭石比例不高，且用過的基質可以以肥料的形式還田再次利用，如果形成工廠化生產，將會有非常廣闊的發展前景。綜合各方面因素分析，中藥材秸稈基質完全可以作為蛭石的替代物應用于馬鈴薯原原種的繁育。